キャビテーションは、ポンプに発生し、重大な損傷やその他の望ましくない結果をもたらす問題として広く知られています。損傷を避けるために、ポンプはキャビテーションの形成と発生を監視する必要があります。この記事では、あらゆるアプリケーションに適合するキャビテーションの監視と保護に関するさまざまなオプションについて説明します。
キャビテーションとは、流れる液体の圧力低下によりポンプ内に気泡が発生することです。これらの気泡が移動すると圧力が上昇し、気泡の爆縮が起こります。ポンプハウジングやインペラの表面で気泡が爆散すると、損傷や性能上の問題が生じます。キャビテーションには2つのタイプがあります：
- 吸込キャビテーションは、ポンプが低圧または高真空状態にあるときに発生することがあります。ポンプに十分な流量が供給されていないため、インペラ上に気泡が形成されます。これらの気泡がポンプの反対側（吐出側）に流れ込み、液体によって圧縮されると、内破します。
- 吐出キャビテーションは、吐出時の圧力が過度に高い場合に発生します。圧力が高いため、ポンプから液体が出にくくなり、ポンプ内部で液体が循環するようになります。これは真空と気泡の形成を引き起こし、インペラとポンプハウジングの両方に損傷を与えます。
長期的なキャビテーションは、ポンプのハウジングやインペラの破壊など、ポンプの故障につながります。キャビテーションの他の影響は、過度の騒音とエネルギー使用です。
キャビテーションを監視するための構成
キャビテーションを監視できるようにするには、さまざまな構成があります。どの構成がアプリケーションに最も適しているかは、アプリケーションおよび/または顧客の要求によって異なります。3つの構成が区別されます：
1.4-20mA センサー
4-20mAセンサを使用する場合、顧客は望ましいリミット値を決定し、これをDCS/PLCに設定する必要があります。DCS/PLCは、このリミット値を超えた場合にアラームを発生させるために使用されます。リミット値を決定するためには、ポンプ内にキャビテーションを発生させる必要があります。4-20mAセンサーの大きな欠点は、振動の全体的な値が得られるため、キャビテーションと過大な振動を引き起こす可能性のある他の要因とを区別できないことです。4-20mAセンサーを使用する場合の典型的な構成は以下のようになります：
2.プログラマブルtransmitter
前述の構成と同様に、キャビテーション試験は顧客が実施する必要がある。キャビテーションが発生する周波数が決定され、データのフィルタリングに使用されます。希望するアラーム値をDCS/PLCに送信するか、リレーのトリガーに使用します。標準的な100mV/g加速度計を使用して、生の振動信号を transmitter 。transmitter はこの信号を処理し、2つの異なる周波数帯域で計算できる2つの4-20mA信号を提供します。これにより、キャビテーションによる振動と、アンバランスやベアリングの損傷など他の偏差による振動を区別することができます。典型的な構成は以下の通りです：
3.状態監視 transmitter (VibroSmart)
この構成では、transmitter 構成と同じセンサーを使用します。前の構成と同様に、4-20mA信号は自由に設定可能な周波数内で計算されます。しかし、より高度なタイプの transmitter 。Modbusを通して、信号ごとに最大10種類の計算出力を生成することができます。これにより、制御システム内の特定のマシンエラーを区別することができます。いくつかのマシンエラーは特定の周波数範囲を持ち、それは独立して計算することができます。これにより、振動挙動の偏差を特定のエラーに直接関連付けることができ、必要なアクションを即座に開始することができます。フィルタリングされていないデータは、ローカルPCに保存することも、ネットワーク経由で送信することもできます。
典型的な構成例：
